Information technology solutions for warehouse management using RFID technology
70
0
0
Full text
(2) INFORMACIJSKE REŠITVE ZA SKLADIŠČNO POSLOVANJE S POMOČJO TEHNOLOGIJE RFID Diplomsko delo. Študent:. Rok Čurič. Študijski program:. Visokošolski strokovni študijski program Informatika in tehnologije komuniciranja. Smer:. Sistemska podpora informatiki in tehnologijam komuniciranja. Mentor:. doc. dr. Domen Verber, univ. dipl. inž. rač. in inf.. Lektorica:. Barbara Jelenko, prof. slovenščine in sociologije.
(3) I.
(4) Zahvala Iskreno se zahvaljujem svojemu mentorju, doc. dr. Domnu Verberju, za vso pomoč pri izdelavi diplomske naloge. Zahvalil bi se rad svoji družini, ki so mi omogočili študij in mi z vso ljubeznijo in potrpljenjem stali ob strani v vseh lepih in slabih trenutkih. Hvala tudi tebi Nika, za vso moralno in ostalo pomoč pri študiju in izdelavi diplomske naloge.. II.
(5) Informacijske rešitve za skladiščno poslovanje s pomočjo tehnologije RFID Ključne besede: skladiščno poslovanje, RFID tehnolgija, WPF. UDK:. 659.24:72.054(043.2). Povzetek V diplomskem delu je prikazana in opisana povezava med skladiščnim poslovanjem in informacijsko tehnologijo. Na začetku smo opredelili pojem RFID tehnologije ter predstavili prednosti njene uporabe v skladiščnem poslovanju. V nadaljevanju smo opisali smernice za izbiro strojne opreme. V praktičnem delu pa smo s pomočjo okolja Visual Studio in tehnologije WPF (Windows Presentation Fundation) prikazali delovanje prototipne aplikacije. Na začetku podrobno opišemo zasnovo, načrtovanje, izbiro uporabljenih orodij in tehnologij. V drugem delu pa opišemo ključne točke v implementaciji. Na koncu diplomske naloge smo navedli še nekaj potencialnih izboljšav.. III.
(6) Information technology solutions for warehouse management using RFID technology Key words: warehouse management, RFID technology, WPF. UDK:. 659.24:72.054(043.2). Abstract The following thesis portrays and discusses the connection between storage operations and information technology. At the beginning, we defined the concept of RFID technology and presented the advantages of its use in the warehouse business. We have also described guidelines for choosing hardware. With the help of the Visual Studio environment as well as WPF (Windows Presentation Fundation), we have shown the functionality of a prototype application in the practical part. First and in great detail, we describe the scheme, planning and selection of used tools and technologies. In addition, we describe the key components in the implementation in the second part, as well as mention some potential improvements in the end of this thesis.. IV.
(7) KAZALO VSEBINE 1. 2. Uvod. 1. 1.1. Opis problema. 2. 1.2. Namen diplomskega dela. 2. RFID tehnologija. 3. 2.1. Kratka zgodovina in razvoj RFID. 3. 2.2. Delovanje in uporaba RFID. 4. 2.2.1. NFC tehnologija. 5. 2.2.2. Vpliv radijskih frekvenc na človeka. 6. 2.3. Značka RFID. 2.3.1. Antena značke. 6 7. 2.4. Čitalec RFID. 8. 2.5. Antena RFID. 9. 2.6. Frekvenčna območja. 10. 2.6.1. Nizko frekvenčni RFID. 11. 2.6.2. Visoko frekvenčni RFID. 11. 2.6.3. Ultra visoko frekvenčni RFID. 11. 2.7. Standardi in protokoli. 12. 2.7.1. ISO standardi. 13. 2.7.2. EPC UHF Gen2 protokol. 13. 2.8. Vrste RFID sistema. 14. 2.8.1. Aktivni RFID sistem. 15. 2.8.2. Pasivni RFID sistem. 15. 2.8.3. Baterijsko podprt pasiven RFID sistem. 16. V.
(8) 2.9. Smernice za izbiro strojne opreme. 2.10 Specifična uporaba RFID za ta projekt 3. Skladiščno poslovanje. 18 20. 3.1. Problemi skladiščnega poslovanja. 20. 3.2. Potek skladiščnega poslovanja s pomočjo RFID tehnologije. 21. 3.2.1. Potek dobavitelja. 21. 3.2.2. Potek sprejema. 22. 3.2.3. Potek pošiljanja. 22. 3.3. Informacijska tehnologija in skladiščno poslovanje. 24. 3.4. Vpliv informacijske tehnologije na skladiščenje in skladiščno poslovanje. 25. 3.5. Prednost vpeljave RFID informacijskih rešitev v skladiščno poslovanje. 25. 3.5.1. Prednosti v proizvodnem procesu. 27. 3.5.2. Prednosti pri skladiščenju. 27. 3.6 4. 16. Strošek uvedbe RFID sistema v skladiščno poslovanje. 28. Načrt in zasnova aplikacije za optimizacijo in avtomatizacijo skladiščnega poslovanja 30 4.1. Zasnova. 30. 4.1.1. ER model podatkovne baze. 31. 4.1.2. Diagram primerov uporabe. 31. 4.2. Glavne funkcionalnosti. 32. 4.2.1. Inventura. 32. 4.2.2. Redno spremljanje zaloge. 32. 4.2.3. Dostop do skladišča in sprememba v stanju izdelkov. 32. 4.2.4. Obveščanje o dosegu minimalne zaloge. 33. 4.2.5. Povezava z ostalimi sistemi podjetja. 33. VI.
(9) 4.3. 5. 33. 4.3.1. Visual Studio 2015. 33. 4.3.2. Phpmyadmin. 34. Implementacija aplikacije za optimizacijo in avtomatizacijo skladiščnega poslovanja 35 5.1. Uporabljene tehnologije. 35. 5.1.1. C#. 35. 5.1.2. XAML. 35. 5.1.3. Windows Presentation Fundation. 36. 5.1.4. MySQL. 37. 5.2. 6. Uporabljena programska orodja. Prototip programa. 38. 5.2.1. Oblikovanje grafičnega vmesnika. 38. 5.2.2. Povezava s podatkovno bazo. 40. 5.2.3. Dostop do RFID čitalnika. 42. 5.2.4. Branje RFID značk. 43. 5.2.5. Dodajanje izdelka v skladišče. 44. 5.2.6. Izvajanje inventure. 45. 5.2.7. Dostop do skladišča in sprememba v stanju izdelkov. 45. 5.2.8. Redno spremljanje zaloge. 47. 5.2.9. Struktura programa. 48. Analiza 6.1. Dodatne funkcionalnosti kot predlogi za izboljšavo. 49 49. 7. Sklep. 50. 8. Viri in literatura. 51. VII.
(10) KAZALO SLIK Slika 2.1 Razdelitev elektronske kode produkta.................................................................... 7 Slika 2.2 RFID značka [5] ........................................................................................................ 8 Slika 2.3 Polarizacija RFID antene [6] .................................................................................... 9 Slika 2.4 Spekter radijskih valov .......................................................................................... 12 Slika 3.1 Potek dobavitelja [11] ........................................................................................... 21 Slika 3.2 Potek sprejema [11] .............................................................................................. 22 Slika 3.3 Potek pošiljanja [11] .............................................................................................. 23 Slika 3.4 Prikaz poteka skladiščnega poslovanja [14] .......................................................... 26 Slika 3.5 Prikaz stroškov uvedbe RFID sistema .................................................................... 29 Slika 4.1 ER model podatkovne baze ................................................................................... 31 Slika 4.2 Diagram primerov uporabe ................................................................................... 31 Slika 4.3 Prikaz vmesnika phpmyadmin............................................................................... 34 Slika 5.1 Windows Presentation Fundation ........................................................................ 37 Slika 5.2 MySQL ................................................................................................................... 38 Slika 5.3 Grafični vmesnik .................................................................................................... 39 Slika 5.4 Postavitev elementov ............................................................................................ 39 Slika 5.5 Podatkovna baza ................................................................................................... 40 Slika 5.6 Nastavitev statičnega IP naslova ........................................................................... 42 Slika 5.7 Povezava z RFID čitalnikom ................................................................................... 43 Slika 5.8 Dodajanje izdelka .................................................................................................. 45 Slika 5.9 Prikaz inventure..................................................................................................... 45 Slika 5.10 Vstop v skladišče ................................................................................................. 46 Slika 5.11 Izstop iz skladišča ................................................................................................ 46 Slika 5.12 Diagram poteka procesa dostopa do skladišča ................................................... 47. VIII.
(11) KAZALO TABEL Tabela 2.1 Prikaz ključnih razlik med UHF in HF ter LF ........................................................ 10 Tabela 3.1 Prikaz stroškov uvedbe RFID sistema ................................................................ 29. IX.
(12) SEZNAM UPORABLJENIH KRATIC RFID – Radiofrekvenčne identifikacija (Radio-frequency identification) TDMA – Time-division multiple access NFC – Visokofrekvenčna komunikacijska tehnologija kratkega obsega (Near field comunication) EPC – Elektronska oznaka produkta (Electronic product code) GS1 – Globalni jezik poslovanja (The global language of business) HF – Visoka frekvenca (High frequency) UHF – Ultra visoka frekvenca (Ultra high frequency) LF – Nizka frekvenca (Low frequency) ISO – Internacionalna organizacije za standardizacijo (International Organization of Standardization) ISO/IEC – Združen komite Internacionalne organizacije za standardizacijo in Internacionalne elektrotehnične komisije (Joint committee of the International Organization of Standardization and the International Electrotechnical Commission) MHz – Megahertz DSB-ASK - Double-sideband amplitude shift keying SSB-ASK - Single-sideband amplitude shift keying PR-ASK – Phase-reversal amplitude shift keying PIE – Pulzno intervalno kodiranje (Pulse-interval encoding) RF – Radiska frekvenca (Radio frequency) FDX – Poln dupleks (Full duplex) HDX – Pol dupleks (Half duplex). X.
(13) LHCP – Levo krožna polarizacija (Left hand circular polarization) RHCP – Desno krožna polarizacija (Right hand circular polarization) FMCG – Hitro potujoče potrošniške dobrine(Fast moving customer goods) CMS – Sistem za upravljanje vsebin (Content management system) WPF – Windows Presentation Fundation XAML – Extensible Application Markup Language MSSQL – Microsoft SQL WCF – Windows Communication Fundation VB.NET – Visual Basic .NET XML – eXtensible markup language HTML – Jezik za označevanje nadbesedila (Hyper Text Markup Language) CSS – Kaskadne stilske podloge (Cascading Style Sheets) SQL – Strukturni povpraševalni jezik (Structured query language) DHCP – omrežni protokol za dinamično nastavitev gostitelja (Dynamic Host Configuration Protocol) IP – Internetni protokol (Internet Protocol). XI.
(14) 1 UVOD. Skladiščenje ima pomembno vlogo pri dobavni verigi organizacije. Skladišče je velika zgradba, kjer se shranjujejo surovine ali izdelano blago. Skladišče je lahko tudi poslovni objekt za skladiščenje blaga ali vmesni prostor za shranjevanje surovin ali proizvodov, dokler ti niso potrebni za proizvodnjo ali potrošnjo. Skladiščenje je del logistike, ki služi kot ogrodje, na katerem poteka celotna dobavna veriga organizacije. Dobavna veriga je definirana kot sistem, sestavljen iz dobaviteljev, proizvajalcev, distributerjev, trgovcev in strank, kjer tok materiala, financ in informacij povezuje udeležence v obeh smereh. Na različnih točkah dobavne verige so blago, materiali, sestavni deli, blago v izdelavi in končni izdelki začasno shranjeni pred nadaljnjim delom ali prodajo končnemu potrošniku ali stranki. Zagotavljanje učinkovitosti skladiščenja je ključnega pomena za uspeh celotne dobavne verige, saj pomaga zmanjšati odpad in izboljša ustvarjalno vrednost dobavne verige. Skladiščno poslovanje je lahko učinkovitejše z uvedbo informacijske tehnologije, ki pomaga zagotoviti stroškovno učinkovito skladiščenje. Inovacije na področju obdelave podatkov, telekomunikacij in z njimi povezane tehnologije, znane pod skupnim imenom informacijske tehnologije, so pogosto pomoč pri zagotavljanju rasti v številnih gospodarstvih. Z uporabo računalniške tehnologije in elektronskega prenosa podatkov, za katero je značilno hitro, natančno in celovito zbiranje, analiziranje in uporaba podatkov, se je postopno izboljšala raven storitev, zmanjšanje zalog, učinkovita raba virov, kot je skladiščni prostor in ravnanje s stroški opreme, zmanjšanje ali odprava dokumentiranja in administrativnih napak, prispevala pa je tudi k lažjemu sledenju blaga [1].. 1.
(15) 1.1 Opis problema. Vsako podjetje, ki ima svoje izdelke in jih shranjuje v katerikoli vrsti skladišča, se sčasoma znajde pred organizacijskimi težavami. Težave lahko izvirajo iz različnih področij, kot so problem inventure, netočnost popisa, velika izguba časa in posledično denarja pri popisu skladišča, kraja ali izguba materiala, ogled trenutnega stanja in stanje skozi čas in lokacija posameznega izdelka. Lastniki, direktorji, skladiščniki in zaposleni, ki so odgovorni za skladišča, se redno znajdejo pred temi težavami.. 1.2 Namen diplomskega dela. Glavni namen diplomskega dela je učinkovito rešiti problem oziroma vsaj napeljati rešitev za optimizacijo skladiščenja z vpeljavo informacijske podpore s pomočjo RFID tehnologij. Radi bi zmanjšali ali celo izničili težave, povezane s skladiščenjem, opisane v prejšnji točki. Posledično bi radi raziskali povezanost med informacijsko tehnologijo in skladiščenjem ter kako lahko programske rešitve vplivajo na optimizacijo skladiščnega poslovanje. Cilj je zastaviti in razviti produkt, ki bi podjetjem ponudil prav to. Ob razvoju produkta se bomo tudi osredotočili na povezavo z že obstoječimi produkti v podjetju, kot so program za izdajo delovnih nalogov, računovodski program, program poslovne inteligence in njihova integracija.. 2.
(16) 2 RFID TEHNOLOGIJA 2.1 Kratka zgodovina in razvoj RFID. Začetke RFID (radiofrekvenčna identifikacija) tehnologije lahko povežemo z 2. svetovno vojno. Tako Nemci, kot Japonci, Američani in Britanci so uporabljali radar, ki ga je leta 1935 odkril škotski fizik Robert Alexander Watson-Watt. Njegov namen je bil opozoriti na bližajoča se letala, ko so bila le ta oddaljena še nekaj kilometrov. To je bil prvi pasivni RFID sistem. Britanci so razvili prvi sistem za aktivno identifikacijo prijatelja ali sovražnika. Na vsako britansko letalo so namestili oddajnik. Ko je le ta prejel signal iz radarske postaje v njihovi bazi, je pričel oddajati signal nazaj, kar je letalo označilo kot prijateljsko. RFID tehnologija deluje po enakem principu. Signal je poslan na odzivnik, ki se prebudi in bodisi odseva signal nazaj, to je pasivni sistem, ali pa oddaja signal, kar imenujemo aktivni sistem [2]. Napredki v radarskih in RF komunikacijskih sistemih so se nadaljevali med leti 1950 in 1960. Znanstveniki so raziskali in predstavili dokumente, ki pojasnjujejo, kako bi lahko bila RF tehnologija uporabljena za identifikacijo objektov na daljavo. Tako sta bila leta 1973 izdana prva patenta za aktivno in pasivno RFID značko [2]. Zametki skladiščnega poslovanja s pomočjo RFID tehnologije segajo v leto 1970, ko je ameriška vlada razvila sistem za sledenje jedrskega materiala. Princip identifikacije, katerega bomo uporabili v tej diplomski nalogi, je ostal enak do danes. Antena na vstopu v skladišče prebudi oddajnik na materialu in ga na tak način identificira. Ti sistemi so v različnih oblikah na voljo od sredine 80-ih let 20. stoletja. V zgodnjih 90-ih letih 20. stoletja je bil razvit in patentiran ultra visoko frekvenčni RFID sistem. Ta je ponujal daljšo zaznavno razdaljo, do šest metrov, pod dobrimi pogoji in hitrejši prenos podatkov.. 3.
(17) Na prelomu stoletja je skladiščno poslovanje dobilo svoj pomen. Pojavila se je ideja za nizkocenovno RFID značko, ki vsebuje izključno serijsko oziroma identifikacijsko številko, nameščeno na vseh produktih, za lažje sledenje skozi dobavno verigo. Preprost mikročip bi namreč bil cenejši za izdelavo, kakor kompleksnejši čip z več spominskega prostora, kar bi pomenilo manjši strošek dobave RFID značk. Prav tako so bile prej značke mobilna podatkovna baza, ki je prenašala informacije o produktu, sedaj pa se bi vsi podatki prestavili na podatkovni strežnik in povezali na podlagi identifikacijske številke [2].. 2.2 Delovanje in uporaba RFID. RFID tehnologija, ki je bila nekoč omejena le na sledenje govedu, se sedaj uporablja tudi za sledenje potrošniških izdelkov po vsem svetu. Mnogi proizvajalci uporabljajo oznake za sledenje svojim izdelkom, vse od izdelave, do nakupa. RFID sistemi se prav tako uporabljajo za sledenje vozil, letalskih potnikov in bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo [3]. RFID značke so izboljšava črtnih kod, saj omogočajo tako branje, kot pisanje. Podatki, shranjeni na RFID znački, se lahko spremenijo, posodobijo in zaklenejo. Podjetja, ki so pričela z uporabo RFID oznak, so ugotovila, da tehnologija ponuja boljšo možnost spremljanja blaga za skladiščne in tržne namene [3]. Uporaba RFID tehnologije je že sedaj vse večja, saj lahko opazimo vse več plačil, opravljenih preko posebnih kreditnih kartic in pametnih telefonov. Čeprav je RFID tehnologija prisotna že vse od leta 1970, je bila do nedavnega za širšo uporabo še predraga. Za znižanje stroškov tehnologije so nato ustvarili kapacitivno povezane značke. Mišljene so bile za enkratno uporabo, za cenejše izdelke in da bi bile univerzalne, kot so črtne kode [3]. Novejše inovacije na področju RFID industrije vključujejo aktivne, pol aktivne in pasivne RFID značke. Te lahko shranjujejo vse do dva kilobajta podatkov in so sestavljene iz mikročipa in antene. Na osnovni ravni deluje vsaka značka po enakem principu: -. podatki shranjeni na čipu RFID značke čakajo na branje, antena značke prejme elektromagnetno energijo preko antene RFID čitalca,. 4.
(18) -. z uporabo energije iz notranje baterije ali energije, pridobljene preko elektromagnetnega polja čitalca, značka pošlje radijske valove nazaj k čitalcu, čitalec sprejme radijske valove značke in interpretira frekvence kot podatke.. Kot ostale brezžične naprave tudi RFID oddajajo valove le preko dela elektromagnetnega spektra. Točna frekvenca je variabilna in se jo lahko izbira, da se izognemo motnjam druge elektronike ali motnjam med značkami in čitalci. RFID sistem lahko uporablja celični sistem, imenovan Time Division Multiple Access za zagotavljanje ustrezne brezžične komunikacije [3]. RFID značke tako v skladiščnem poslovanju vse bolj izstopajo. Walmart in Best Buy sta le dva glavna ponudnika, ki uporabljata RFID značke v skladiščne in tržne namene. Avtomatizirani sistemi, imenovani inteligentni programski agenti, upravljajo vse podatke, ki jih RFID značke sprejemajo in oddajajo in določajo nadaljnji postopek, kot je sortiranje izdelkov, spremljanje izdelkov in upravljanje izdelkov v skladišču [3].. 2.2.1 NFC tehnologija. NFC (Visokofrekvenčna komunikacijska tehnologija kratkega obsega) tehnologija je obetavna, saj predstavlja naslednjo evolucijo priročnega plačevanja z dodatno varnostjo. Nekatere kreditne kartice imajo vgrajen NFC čip in jih lahko prislonimo ob NFC plačilni terminal, namesto da jih vstavimo, kar odpravlja možnost, da bi nekdo snel podatke preko magnetnega traku. Enak sistem deluje tudi na telefonih. Google, Apple in Samsung so glavni pri razvoju NFC plačila s pametnim telefonom. Aplikacija shranjuje informacije kreditne kartice pod mnogimi varnostnimi plastmi in omogoča hitra plačila na NFC terminalih. To pomeni, da je uporabnost tehnologije omejena na število NFC plačilnih terminalov, ki so na voljo na prodajnih mestih in na število telefonov, ki podpirajo tehnologijo [3]. NFC naprave lahko berejo pasivne RFID značke in pridobivajo informacije, shranjene v njih. Tukaj se pojavljajo nove možnosti razširitve uporabe RFID tehnologije pri skladiščnem poslovanju. V prihodnosti bomo lahko videli mnogo več povezanih naprav, kot so pametni. 5.
(19) telefoni, v mrežo skladiščnega poslovanja. NFC in RFID tehnologiji imata veliko prihodnost v prodajnem svetu, vendar varnost je še vedno izjemno velika skrb [3].. 2.2.2 Vpliv radijskih frekvenc na človeka. Vpliv radijskih frekvenc na človeka še ni povsem raziskano področje. Zaenkrat noben negativni vpliv na zdravje ni bil povezan z radijskimi valovi, ki jih oddaja RFID čip. Ob teh ugotovitvah lahko uporabimo RFID tudi v skladiščih, v katerih se neprestano gibajo ljudje [3].. 2.3 Značka RFID. RFID značka vsebuje anteno, vir energije in čip, ki edinstveno identificira predmet gostitelja. Napaja se z radijskimi valovi povezljive naprave ali z uporabo internega vira električne energije. Čip je vnaprej programiran z identifikatorjem značke. To je unikatna serijska številka, ki jo določi proizvajalec čipa in vključuje pomnilniški prostor za shranjevanje edinstvenega sledilnega identifikatorja predmeta, ki ga imenujemo EPC (Elektronska koda produkta). Le ta v spominu čipa značke zavzame 96 bitov podatkov (slika 2.1). Prvih osem bitov so glave, ki opredelijo različico protokola. Naslednjih 28 bitov identificira organizacijo, ki upravlja podatke te značke. Organizacijsko številko določi GS1 (Globalni jezik poslovanja). Nadaljnjih 24 bitov so predmetni razred, ki identificirajo vrsto izdelka. Zadnjih 38 bitov pa je edinstvena serijska številka za določeno značko. Zadnji skupini sta določeni s strani organizacije, ki je izdala značko. Celotna elektronska koda izdelka se lahko uporabi kot ključ za dostop do globalne podatkovne baze, za edinstveno identifikacijo določenega izdelka [4].. 6.
(20) Slika 2.1 Razdelitev elektronske kode produkta RFID značke so običajno razvrščene kot aktivne ali pasivne. Pasivna RFID značka vključuje vezje odzivnika in anteno, medtem ko aktivna RFID značka dodatno vključuje vir energije, kot je baterija, energijska celica ali drug ekvivalent [4]. Pasivna RFID značka pridobiva energijo iz radijskih valov. Običajno so to radijski valovi, ki se uporabljajo za prebujanje antene za branje ali zapisovanje podatkov v znački. Pomanjkanje vgrajenega vira energije omogoča, da so pasivne RFID značke cenejše za izdelavo, lahko se jih uporablja dlje časa in so zanesljivejše. Pomanjkanje vgrajenega vira energije pa omejuje učinkovitost pasivne RFID značke [4]. Aktivna RFID značka pridobiva energijo iz notranjega vira, kar ji daje možnost poslušanja okolice. Za zagon in odziv ne potrebuje radijskih valov. Zaradi vgrajenega vira energije so aktivne značke dražje za izdelavo in imajo krajšo življenjsko dobo. Običajno baterije ni možno zamenjati [4].. 2.3.1 Antena značke. Antene značke zbirajo energijo in podatke ter jo usmerjajo v čip, kar omogoča njegovo delovanje. Na splošno velja, da večja kot je antena, več energije bo zbrala in jo usmerila v čip ter posledično bo tudi večji bralni obseg značke. Popolne značke za vse aplikacije ni. Aplikacija namreč določa specifikacijo antene. Nekatere značke se lahko optimizira za. 7.
(21) določeno frekvenčno območje, medtem ko nekatere dobro delujejo, kadar so pritrjene na določene materiale. Tak primer so določene tekočine in kovine [4].. Slika 2.2 RFID značka [5]. 2.4 Čitalec RFID. Je naprava, ki preko radijskih valov komunicira z značko in dostavlja podatke do programskega sistema oziroma podatkovne baze. Povezovalne naprave komunicirajo dvosmerno z značkami, ki so v njihovem obsegu delovanja. Identificirajo in locirajo lahko več kot 1000 značk na sekundo. Čitalci so lahko stacionarni ali mobilni in uporabljajo integrirano ali eksterno anteno za zajemanje podatkov na znački. Čipi in moduli čitalca so namenjeni, da bodo vključeni v aplikacije, kot so ročni čitalci, pametni avtomati, avtomobilsko sledenje, mobilne naprave in drugo. Stacionarni čitalci potrebujejo anteno, ki končnim točkam pošilja tako energijo, kot tudi podatke in ukaze. Ker se ti čitalci pogosto uporabljajo v avtomatiziranih aplikacijah, kot je skladiščno poslovanje, lahko podpirajo dodatne povezave z zunanjim predstavitvenim senzorjem ali svetlobnimi nizi, da obvestijo uporabnike o končanem branju. Čitalci in prehodi so za prenos vseh podatkov značke povezani z gostiteljevim računalnikom ali omrežjem.. 8.
(22) 2.5 Antena RFID. Čitalci in njihove antene delujejo skupaj za branje značk. Antena pretvori električni tok v elektromagnetne valove, ki so nato oddani v prostor, kjer jih lahko sprejme antena značke in jih pretvori nazaj v električni tok. Tako kot je veliko različnih vrst anten značk, je tudi veliko različnih anten čitalcev. Optimalna izbira antene se spreminja glede na specifično aplikacijo in okolje. Dve najpogostejši vrsti anten sta linearna in krožno polarizirana antena (slika 2.3). Antene, ki oddajajo linearne elektromagnetne signale, imajo daljši razpon in visoko stopnjo moči, vendar so občutljive na usmerjenost značke. Glede na kot in namestitev značke imajo lahko težave pri branju le te. Antene, ki oddajajo krožne elektromagnetne signale, imajo krajši razpon in manjšo stopnjo moči, vendar niso občutljive na usmerjenost značke. Krožno polarizirane antene prav tako oddajajo dve različni vrsti signala, desno in levo usmerjenega.. Slika 2.3 Polarizacija RFID antene [6] Izbira antene je odvisna tudi od razdalje med čitalcem RFID in značko, ki jo je potrebno prebrati. Ta razdalja se imenuje bralno območje. Antene čitalca lahko delujejo v bližnjem polju oziroma v kratkem obsegu ali v daljšem polju oziroma dolgem obsegu. Pri kratkem obsegu je bralno območje manjše od 30 centimetrov in antena uporablja magnetno spajanje, da lahko čitalec in značka prenašata podatke. Na berljivost značke ne vpliva. 9.
(23) prisotnost električnih izolatorjev, kot sta voda in kovina. Antene s takšnim bralnim območjem se v skladiščnem poslovanju uporabljajo ob dodajanju oziroma managementu značk na izdelkih [4]. Pri aplikacijah daljšega obsega je bralni obseg med čitalcem RFID in značko večji od 30 centimetrov, pa vse do več deset metrov. Uporabljajo elektromagnetno spajanje, komunikacijo med čitalcem in značko pa lahko ovirajo električni izolatorji, kot sta kovina in tekočina. Za zagotavljanje 100-odstotne pokritosti skladišča moramo uporabiti kombinacijo različno polariziranih anten z različno bralno močjo. Postavitev skladišča ima velik vpliv na samo postavitev anten, zaradi česar je pred vsako implementacijo potrebno testirati različne položaje in izbrati tistega z največjo stopnjo pokritosti in učinkovitosti.. 2.6 Frekvenčna območja. Frekvenca se nanaša na velikost radijskih valov, ki se uporabljajo pri komunikaciji med sistemskimi komponentami. RFID sistemi delujejo na nizki frekvenci oziroma LF, visoki frekvenci ali HF (Visoka frekvenca) in ultra visoki frekvenci oziroma UHF (Ultra visoka frekvenca) (slika 2.4). Radijski valovi se na vsaki od teh frekvenc obnašajo drugače in vsak frekvenčni pas ima svoje prednosti in slabosti (tabela 2.1) [7]. UHF. HF in LF (Nizka frekvenca). Svetovno razširjen Gen2 standard. Mnogo konkurenčnih standardov. 20-kratna hitrost in doseg v primerjavi z HF NFC plačevanje na podlagi HF Cena značke 5 – 15 ameriških dolarjev v Cena značk med 50 centov in 2 ameriška 2017. dolarja. Tehnologija za označevanje izdelkov. Uporablja se za nadzor dostopa in plačila. Tabela 2.1 Prikaz ključnih razlik med UHF in HF ter LF. 10.
(24) 2.6.1 Nizko frekvenčni RFID. Nizko frekvenčni RFID zajema frekvence od 30 KHz do 300 KHz. Običajno sistem deluje pri 125 KHz. Ta frekvenčni pas omogoča krajši bralni obseg, do 10 centimetrov in ima počasnejšo bralno hitrost, vendar ni zelo občutljiv na motnje radijskih valov. Standardi za nizko frekvenčni sistem so opredeljeni v ISO (Internacionalna organizacije za standardizacijo) 14223 in ISO/IEC (Združen komite Internacionalne organizacije za standardizacijo in Internacionalne elektrotehnične komisije) 18000-2. Nizko frekvenčni spekter se zaradi majhnih razlik v frekvencah in moči ne smatra za širšo globalno uporabo [7].. 2.6.2 Visoko frekvenčni RFID. Sistem zajema frekvence v območju od 3 do 30 MHz (Megahertz). Večina jih deluje na 13.56 MHz z bralnim obsegom med 10 centimetri in 1 metrom. Visoko frekvenčni RFID sistem ima zmerno občutljivost na motnje. Običajno se ga uporablja pri plačilih, vozovnicah in prenosu podatkov. Za visoko frekvenčni sistem obstaja več standardov, kot sta ISO 15693 standard za sledenje predmetov in ECMA-340 ter ISO/IEC 18092 standard za NFC tehnologijo kratkega obsega, ki se običajno uporablja za prenos podatkov med napravami. Drugi visoko frekvenčni standardi vključujejo ISO/IEC 14443 A in ISO/IEC 14443 standarda za MIFARE tehnologijo, ki se uporablja v pametnih in brezkontaktnih karticah ter JIS X 6319-4 za FeliCa, ki je sistem pametne kartice, ki se pogosto uporablja v elektronskih denarnih karticah [7].. 2.6.3 Ultra visoko frekvenčni RFID. Pokriva območje od 300 MHz do 3 GHz. RFID sistem je v skladu z UHF Gen 2 standardom, če uporablja frekvenčni pas od 860 do 960 MHz. Medtem ko obstaja nekaj razlik v frekvenci od regije do regije, RFID sistem v večini držav deluje med 900 in 915 MHz. Bralni obseg. 11.
(25) pasivnega UHF sistema je lahko dolg 12 metrov. UHF RFID ima tudi hitrejši prenos podatkov, kakor LF in HF, vendar je najbolj občutljiv na motnje. Veliko število proizvajalcev tega sistema je našlo načine oblikovanja značk, anten in čitalcev za doseganje visoke zmogljivosti, kljub motnjam v okolju [7].. Slika 2.4 Spekter radijskih valov. 2.7 Standardi in protokoli. Standardi zagotavljajo smernice o delovanju RFID sistema, na katerih frekvencah delujejo, kakšen je prenos podatkov in kako deluje komunikacija med čitalcem in značko. Pomagajo zagotoviti, da so produkti interoperabilni, ne glede na dobavitelja ali uporabnika. Standardi prav tako zagotavljajo smernice, s katerimi lahko podjetja razvijajo komplementarne produkte, kot so različne vrste značk, čitalcev, programske opreme in dodatkov [8]. Standarde razvijajo in izdajajo industrijsko specifični nacionalni, regionalni in globalni organi. Mednarodna organizacija za standardizacijo oziroma ISO in GS1 sta organizaciji, ki za zagotavljanje univerzalnih specifikacij RFID opreme, pri odobritvi standardov in protokolov delujeta skupaj. Z ustvarjanjem globalnih standardov te organizacije omogočajo 12.
(26) možnost svetovnega sprejetja RFID tehnologije. Za realizacijo sistema v sklopu te diplomske naloge smo uporabili globalni standard imenovan EPC UHF Gen2v2 ali ISO /IEC 18000-63 [8]. VIR: IMPINJ. RFID standards. Pridobljeno 16. 5. 2017 s, https://www.impinj.com/aboutrfid/rfid-standards/.. 2.7.1 ISO standardi. Serija standardov znana pod imenom ISO 18000 pokriva »air interface« protokol za sisteme, ki se bodo uporabljali za sledenje izdelkov v dobavni verigi, v katerega vključujemo tudi skladiščenje. ISO 18000 zajema glavne frekvence, ki se uporabljajo pri RFID komunikaciji [9]: -. 18000-1: Generični parametri za zračne vmesnike globalno sprejetih frekvenc.. -. 18000-2: Zračni vmesnik za 135 KHz.. -. 18000-3: Zračni vmesnik za 13,56 MHz.. -. 18000-4: Zračni vmesnik za 2,45 GHz.. -. 18000-5: Zračni vmesnik za 5,8 GHz.. -. 18000-6: Zračni vmesnik za 860 MHz do 930 MHz.. -. 18000-7: Zračni vmesnik za 433,92 MHz.. 2.7.2 EPC UHF Gen2 protokol. Gen2 protokol definira fizične in logične zahteve za RFID sisteme pasivnih značk, ki delujejo v frekvenčnem območju UHF od 860 MHz do 960 MHz [10]. Čitalec pošilja informacije eni ali več značkam tako, da modulira RF signal, z uporabo DSBASK (Double-sideband amplitude shift keying), SSB-ASK (Single-sideband amplitude shift keying) ali PR-ASK (Phase-reversal amplitude shift keying) z uporabo PIE (Pulzno intervalno kodiiranje) formata. Značke preko moduliranega RF (radijska frekvenca) signala prejmejo 13.
(27) energijo za delovanje. Čitalnik prejme informacije z oddajanjem nemodularnega RF signala in poslušanjem signala, oddanega iz značk. Značke komunicirajo s čitalcem z oddajanjem signala s spremenjeno amplitudo RF signala. Kodirni format, uporabljen pri odgovoru, je FM0 ali »Miller-modulated subcarrier«. Komunikacijski kanal med čitalcem in značko je HDX (Pol dupleks), kar pomeni, da značkam ni potrebno demodulirati ukazov čitalca za oddajanje povratnega signala. Zaradi tega se značke ne odzivajo na obvezne ali opcijske ukaze FDX (Poln dupleks) komunikacije [10].. 2.8 Vrste RFID sistema. Pasivne RFID značke omogočajo večjo dostopnost do RFID tehnologije. Te značke so cenovno ugodnejše za izdelavo in so dovolj majhne, da jih lahko namestijo na katerikoli izdelek [7]. Aktivne in pol aktivne značke vsebujejo več strojne opreme kot pasivne, zaradi česar so tudi dražje. Posledično se aktivne in pol aktivne značke uporabljajo le za dražje izdelke, ki jih berejo na daljših razdaljah. Oddajajo visoke frekvence, med 850 in 950 MHz in so lahko berljive na razdalji 30 metrov ali več. Če je značko potrebno prebrati na še daljši razdalji, ji dodajo dodatne baterije in večje antene, ki obseg berljivosti značke poveča za več kot 100 metrov [7]. Drugi faktor, ki vpliva na stroške RFID značke, je podatkovni prostor. Ločimo tri vrste: -. Beri - piši (Read - Write) Beri (Read) Piši enkrat, beri mnogokrat (Write once read many). Na prve lahko podatke dodajamo, lahko pa tudi obstoječe prepišemo. Berljivim značkam podatkov ne moremo dodajati ali prepisovati preko obstoječih, vsebujejo le podatke, ki so jih na njih shranili ob izdelavi. Zadnji vrsti značk pa lahko enkrat dodamo podatke, kot druga serijska številka, ne moremo pa preko obstoječih prepisovati [7]. Večina pasivnih značk stane med 7 in 20 centov ameriških dolarjev. Aktivne in pol aktivne RFID značke so dražje in proizvajalci RFID običajno ne določijo cene, dokler ni določen 14.
(28) obseg, podatkovni prostor in količina. Cilj RFID industrije je spustiti ceno pasivne značke na 5 centov ameriških dolarjev, ko se bodo pričele bolj množično uporabljati [7].. 2.8.1 Aktivni RFID sistem. Značka aktivnega RFID sistema ima lasten oddajnik in vir energije. Običajno je to baterija. Aktivna značka za posredovanje podatkov, shranjenih na mikročipu, oddaja svoj signal. Aktivni RFID sistem običajno deluje v UHF pasu in ponuja razpon do 100 metrov. Na splošno se aktivne značke uporabljajo pri večjih objektih, kot so vagoni, veliki kontejnerji in druga sredstva, ki jim je potrebno slediti na večje razdalje. Obstajata dva glavna tipa aktivnih značk. To sta oddajnik in svetilnik. Oddajnik se prebudi, ko prejme radijski signal čitalca, nato pa se odzove z oddajanjem povratnega signala. Ker oddajnik aktivno ne oddaja radijskih valov, dokler ne prejme signala čitalca, ohranja življenjsko dobo baterije. Svetilniki se pogosto uporabljajo pri lociranju v realnem času, da spremljajo natančno lokacijo sredstva dlje časa. V nasprotju z oddajniki, se ti ne prebudijo s signalom čitalca. Namesto tega oddajajo signale na vnaprej določenih intervalih [7].. 2.8.2 Pasivni RFID sistem. Pri pasivnem RFID sistemu čitalec preko antene čitalca pošlje radijski signal znački. RFID značka oddan signal uporabi za vklop in za oddajo energije nazaj k čitalcu. Pasivni RFID sistem lahko deluje v nizkem, visokem in ultra visokem frekvenčnem radijskem pasu. Običajen razpon pasivnega sistema je manj kot 10 metrov v odvisnosti od moči oddanega radijskega signala. Pasivne značke ne potrebujejo vira energije ali oddajnika, potrebujejo le čip in anteno, zaradi česar so cenejše, manjše in lažje za izdelavo. Pakirane so lahko na različne načine, odvisno od specifičnih zahtev oziroma velikosti izdelka v skladišču [7].. 15.
(29) 2.8.3 Baterijsko podprt pasiven RFID sistem. Baterijsko podprta pasivna RFID značka je vrsta pasivne značke, ki vključuje ključno funkcijo aktivne značke. Medtem ko večina pasivnih RFID značk, za vklop čipa značke in oddaje povratnega signala k čitalcu, uporablja energijo signala RFID čitalca, baterijsko podprta pasivna značka za vklop čipa uporablja integriran vir energije, običajno je to baterija. Tako je lahko vsa pridobljena energija iz čitalca uporabljena za povratno oddajanje signala [7].. 2.9 Smernice za izbiro strojne opreme. Izbira strojne opreme pred postavitvijo je ključnega pomena za pravilno in neodvisno delovanje sistema. Pred nakupom strojne opreme moramo preučiti tržišče in se podučiti o različnih oblikah strojne opreme, ki v odvisnosti druga od druge pravilno delujejo. Spodaj smo našteli in opisali glavne točke RFID sistema, na katere mora biti potrošnik pozoren. -. RFID čitalnik Pred nakupom čitalnika moramo natančno vedeti, kakšno vrsto delovanje od njega pričakujemo. Tukaj delimo ročne, namizne in fiksne čitalnike. Ročni čitalniki so po navadi namenjeni nižjim frekvencam in krajšim razdaljam branja. Uporabljajo se za beleženje blaga v trgovinah, skladiščih, … Namizni čitalniki se večinoma uporabljajo za identifikacijo ljudi in management manjših produktov. Delujejo na krajšo razdaljo, vendar uporabljajo različne frekvence. Fiksni čitalniki pa se praviloma uporabljajo v industriji. Eden izmed namenov uporabe je prav v skladiščnem poslovanju. Namenjeni so daljšim razdaljam, kot je identifikacija ladijskih kontejnerjev.. -. Antena čitalnika Podobno kot pri čitalnikih so različne antene namenjene različnim frekvenčnim območjem in bralnim razdaljam. Manjše in bolj integrirane antene se uporabljajo za ročne in namizne čitalnika, večje antene, z zmožnostjo oddajanja močnejšega signala, pa se uporabljajo za daljše razdalje branja. Poznamo dva tipa usmerjenosti 16.
(30) anten: vsestransko oddajanje signala in usmerjeno oddajanje signala. Antene z vsestransko oddanim signalom se praviloma uporabljajo z namenom pokrivanja čim večjega prostora, medtem ko se usmerjene antene uporabljajo za branje na daljše razdalje ali za ustvarjanje bralnih območij na različnih prehodih (vstop, izstop iz skladišča). Antene čitalnika ločimo tudi glede na polarizacijo. Kot smo že opisali v poglavju 2.5, poznamo linearno in krožno polarizirane antene. Za krajše razdalje se uporabljajo linearno polarizirane, za daljše razdalje pa krožno polarizirane. Če imamo postavljen sistem z dvema RFID čitalnikoma z antenami, ki so obrnjene ena proti drugi moramo vedeti ali imamo LHCP (Levo krožna polarizacija) ali RHCP (Desno krožna polarizacija). Ko so antene obrnjene ena proti drugi in oddajo signale iste usmerjenosti, lahko nastanejo nične točke, kjer se signali prekrivajo. Zato je kombinacija LHCP in RHCP anten boljša kot uporaba samo LHCP ali RHCP anten [6]. -. RFID značke Pri RFID značkah mora biti potrošnik pozoren na vrsto in standard značke. Pasivne se uporabljajo za manjše produkte v večjem številu, aktivne in baterijsko podprte značke pa za večje in dražje produkte praviloma na daljše razdalje. Večja kot je antena značke, boljša bo njena čitljivost na daljše razdalje z upoštevanjem motenj (kovina, tekočina). RFID LF in HF značke se uporabljajo za logistiko in aplikacije za sledenje. RFID UHF značke se uporabljajo za bolj specifične naloge. Uporabljajo se na daljše razdalje in uporabljajo poseben dizajn za uporabo v kovinskih ali mokrih okoljih.. -. Frekvenčna območja Pred nakupom katerekoli RFID komponente se moramo odločiti, na katerem frekvenčnem območju želimo uporabljati strojno opremo. Vse komponente morajo obvezno uporabljati isto frekvenčno območje. Le ta se razlikujejo glede na globalno regijo.. -. Standard. 17.
(31) Pri LF RFID sistemih se praviloma uporablja ISO/IEC 18000-2 standard. Standard definira dva tipa: tip A FDX in tip B HDX. Razlikujeta se samo na fizičnem nivoju komunikacije. Pri HF RFIS sistemih se praviloma uporabljajo trije glavni standardi. ISO 14443, ISO 15693 in ISO 18000-3 Mode 2. Za zagotavljanje privatnosti se uporablja ISO 14443 standard, zaradi zagotavljanja kriptiranja povezave. Za manjše naložbene stroške se uporablja ISO 15693, za hiter prenos podatkov pa uporabljamo ISO 18000-3 Mode 2 standard Pri UHF sistemih za veliko večino aplikacij uporabljamo EPC Class 1 Gen 2 standard. Uporablja se za spremljanje oziroma sledenje izdelkom med skladišči z dobro bralno zmogljivostjo v okolju z visoko gostoto značk.. 2.10 Specifična uporaba RFID za ta projekt. Cilj razvoja RFID programskih sistemov za skladiščno poslovanje je izdelava fleksibilnega programa, ki lahko pokrije kar se da veliko število scenarijev. To pomeni, da omogoča management manjših, srednjih, velikih in ne tipičnih skladišč. V sistem želimo vključiti izdelke vseh velikosti, vendar se praksi v majhnih kosovnih izdelkih, kot so vijaki, ne sledi posamično, ampak se jih sledi po skupinah, npr. pakiranje 100 vijakov. Različna podjetje imajo različne zahteve o sledenju njihovih izdelkov, zato smo sistem zastavili na tak način, da omogoča povezovanja izdelka na RFID značko. To daje podjetjem možnost, da se sama odločijo za stopnjo sledljivosti izdelkom. Nekaj primerov uporabe RFID sistema, ki smo ga razvili skozi to diplomsko nalogo: -. Avtomatizacija skladišča z avto deli avtomobilskega salona in servisa To je tipičen primer skladišča, ki je primerno za vpeljavo RFID sistema. Večina izdelkov ni namenjana tipični neposredni prodaji, ampak se izdelki prodajajo skozi različne dobavnice, delovne naloge in izdajnice (avtomobilski servis).. -. Avtomatizacija vinske kleti. 18.
(32) Identifikacija steklenic v realnem času ima dve glavni prednosti. Natakarji točno vedo, katere steklenice lahko ponudijo strankam, saj v vsakem trenutku poznajo zalogo. S tem se lahko izboljša zadovoljnost stranke in posledično poveča promet. Druga prednost pa je sledljivost. Vina lahko hitro presežejo 50 ali 100 € na steklenico in v realnosti prihaja do kraje materiala. Funkcionalnost RFID sistema, ki neprestano spremlja zalogo in dostop do skladišča lahko ta problem zmanjša ali celo izniči, saj se material, ki je bil odtujen iz skladišča poveže z osebo, ki je bila v tem času prisotna.. 19.
(33) 3 SKLADIŠČNO POSLOVANJE. Skladišče je običajno razdeljeno na funkcionalna področja, ki so namenjena lažjemu pretoku materiala. Glavna področja skladišča so sprejemno območje, skladiščno območje ter območje odpošiljanja. Operacije na sprejemnem območju vključujejo obdelavo oziroma razkladanje, identifikacijo predmetov in kontrolo količine in kakovosti. Prejeti predmeti so nato predani v skladiščno območje ali neposredno na območje odpošiljanja. Skladiščno območje je pogosto razdeljeno na dve področji, področje rezerv in področje posredovanja. Povpraševanje strank je v glavnem zadoščeno preko območja posredovanja, kjer so predmeti običajno shranjeni v primernih velikostih in v skladišču lahko dostopni. Na območju odpošiljanja so predmeti razvrščeni in naloženi na nosilce. Tako poteka splošen pretok materiala v skladišču, dejanski pretok materiala pa je odvisen predvsem od vloge posameznega skladišča v dobavni verigi [1].. 3.1 Problemi skladiščnega poslovanja. -. -. -. Ročne napake: ročno usmerjeni postopki v skladišču povzročajo številne operativne probleme na višjem nivoju, kot na primer, da lahko popis kaže izdelek na zalogi, ko le tega v resnici ni ali obratno, napačna identifikacija: oznake na pošiljkah so lahko poškodovane ali nečitljive, kar povzroča zamudo pri obdelavi in posledično zastoj pri sprejemu ali napačne odpreme ali prejema, slaba izkoriščenost dragih skladiščnih prostorov, slaba vidljivost in natančnost popisa, kar povzroča napake in izgube, ročno štetje povzroča višje stroške dela, lociranje predmetov: zaradi nepravilnega razvrščanja pride do napačne postavitve materialov na police skladišča, posledično pride do časovnih zamud, zmanjšana zadovoljnost potrošnikov: izguba in zamuda pošiljke imata velik vpliv na zadovoljstvo stranke.. 20.
(34) 3.2 Potek skladiščnega poslovanja s pomočjo RFID tehnologije. 3.2.1 Potek dobavitelja. Naročilo potrošnika je vstavljeno v sistem dobavitelja. V skladišču dobavitelja se naročilo obdela, vsi predmeti se zberejo in na njih se nalepi RFID značka, ki vsebuje opis in datum proizvodnje izdelka. Pakirani predmeti grejo skozi izhodni portal dobavitelja in so odposlani v skladišče [11].. Slika 3.1 Potek dobavitelja [11]. 21.
(35) 3.2.2 Potek sprejema. Izdelki prispejo od dobavitelja v skladišče. Na vratih so nameščeni čitalci z anteno. Blago oziroma palete raztovorijo, te nato prečkajo vrata skladišča. Antena in čitalec prebereta RFID značko, nalepljeno na paletah. Dobljeni podatki so takoj preneseni v programski sistem [11].. Slika 3.2 Potek sprejema [11]. 3.2.3 Potek pošiljanja. Pri odpošiljanju predmetov, le ti prečkajo izhodna vrata. Čitalec na vratih prebere značko na predmetih in informacijo posreduje v programski sistem. Ta nato primerja prejete podatke s podatki shranjenimi v času prejetja blaga in če se le ti ujemajo, sistem blago beleži. 22.
(36) kot odposlano. Če se število blaga ne ujema, je odposlan napačen ali odvečen predmet. V tem primeru se pri prečkanju izhoda sproži opozorilo [11]. Če je lokacija predmeta neznana ali je le ta založen, se za identifikacijo lokacije v skladišču uporablja ročni čitalec. Z nalaganjem podatkov, kot je številka predmeta in lokacija v ročni čitalec in prehajanje preko predmeta z le tem, se lahko identificira lokacijo predmeta. Prav tako lahko izdelek, če je le ta v območju čitalcev in če nam postavitev RFID anten to omogoča, lociramo s pomočjo triangulacije signalov [11].. Slika 3.3 Potek pošiljanja [11]. 23.
(37) 3.3 Informacijska tehnologija in skladiščno poslovanje. Sistemi skladiščnega poslovanja so bili na voljo že vse od začetnega računalniškega sistema in so omogočali enostavno funkcijo določanja skladiščne lokacije. Danes so ti sistemi lahko samostojni ali del sistema za načrtovanje virov podjetja oziroma ERP sistema in lahko vključujejo kompleksno tehnologijo, kot RFID. [12]. Zapletenost izvajanja skladiščnega poslovanja se razlikuje pri vsakem poslu. Fizične mere in karakteristike vsakega predmeta v skladišču morajo biti zbrane in vstavljene v nov sistem. Potrebne so skladiščne možnosti za vsak predmet, na primer ali je predmet lahko shranjen samostojno, v zabojniku, na paleti, ga je možno naložiti ali potrebno hladiti. Informacije o nevarnih snoveh morajo biti zbrane, da se prepreči shranjevanje predmeta na določenih območjih. Te informacije so le del zahtev za izvajanje skladiščnega poslovanja. Sistem zahteva odločitve ali konfiguracijo o tem, kako so predmeti dodani ali odstranjeni iz sistema, v kakšnem zaporedju, za katere vrste materialov gre in katere metode postavitve in odstranjevanje bi bilo potrebno uporabiti [12]. Izvajanje sistema zahteva visok začetni vložek virov, ki upravljajo skladišče na dnevni bazi, kar lahko povzroča pritisk na skladiščno dejavnost. Praviloma se po uspešni uvedbi sistema skladiščnega poslovanja sredstva, potrebna za delovanje sistema, ne zmanjšajo kot pred izvajanjem, vendar naraste učinkovitost skladišča. Natančnost skladišča je bistvenega pomena za delovanje programske opreme, zaradi česar je potreben natančen in pravočasen vnos podatkov [12]. Računalniška tehnologija zagotavlja priložnosti za izboljšanje upravljanja. Računalniški sistemi za upravljanje inventarja imajo sposobnost upravljanja in hitre obdelave velike količine podatkov ter podajanja poročil. Večina računalniško upravljalnih sistemov sledi predmetom skozi vse procese in storitve [12].. 24.
(38) 3.4 Vpliv informacijske tehnologije na skladiščenje in skladiščno poslovanje. Pogosta orodja informacijske tehnologije, ki omogočajo učinkovito in uspešno upravljanje z zalogami v skladišču, vključujejo uporabo črtne kode, RFID sistema, sistem skladiščnega poslovanja in sistem elektronske izmenjave podatkov [13]. Kraja je eden izmed glavnih izzivov pri skladiščnem upravljanju. Sistem biometričnega preverjanja in sistem opremljanja izdelkov z RFID značkami ter spremljanje dostopa do skladišča, omogoča skladiščem in upravljalcem enostavno sledenje predmetom. Identifikacija posameznikov in čas njihovega prihoda sta zapisana in shranjena v bazi podatkov sistema. Služi kot odlično varnostno orodje, ki pomaga pri lažjemu sledenju izgubljenih predmetov v skladišču [13]. Uvedba RFID sistema v skladiščno poslovanje omogoča izmenjavo informacij o predmetih in njihovem premikanju skozi skladišče. Pomaga pri odpravljanju časovnih izgub, zmanjšuje pisarniška in skladiščna dela, ki največkrat privedejo do administrativnih napak in omogoča enostavnejšo komunikacijo med dobavitelji in kupci [13].. 3.5 Prednost vpeljave RFID informacijskih rešitev v skladiščno poslovanje. RFID ni samo nadomestilo črtnim kodam. RFID zagotavlja dobavljivost predmetov na pravem mestu, brez neskladnosti in napak. Naredi skladiščno poslovanje bistveno natančnejše in izboljša učinkovitost ter zanesljivost celotne prodajne verige. Ker postanejo podatki v realnem času dosegljivi, se lahko administrativni in organizacijski procesi izboljšajo.. 25.
(39) Slika 3.4 Prikaz poteka skladiščnega poslovanja [14] Glavne prednosti vpeljave RFID informacijskih rešitev v skladišče so: -. -. -. -. -. -. -. -. Lažje poslovanje Natančnejši popis, zmanjšuje se število izdelkov, ki niso na zalogi, zaradi bolj realne slike skladišča, Zmanjšani stroški dela Zaradi zmanjšanega števila delovne sile, ki je potrebna za sledenje in upravljanje skladišča, lahko organizacije prihranijo človeške vire za druge procese. Zmanjšano število napak pri vnosu naročila Manj ročnega posredovanja, zmanjšanje človeškega faktorja in izboljšana produktivnost zaposlenih, privede do minimaliziranja napak pri vnosu in obdelavi naročil. Zmanjšuje raven zalog Z večjim številom podatkov v krajšem času lahko organizacije zmanjša raven zalog, potrebnih za delovanje skladišča. Zagotavljanje potrebnih informacij Izvajanje prvi noter - prvi ven (first in – first out) in zadnji noter - prvi ven (last in – first out) skladiščnega poslovanja ima pozitiven vpliv na analizo profita in davčne obveze podjetja. Takojšen dostop do baze podatkov Zagotavlja takojšnjo vidljivost, katere pravkar prejete materiale je potrebno takoj odposlati, da se izpolni naročilo potrošnika. Dostop do realnih informacij Povečano število informacij zagotavlja, da se pošiljke dostavljajo natančneje in hitreje na pravo mesto. Napredne zmožnosti zajemanja podatkov Hitro skeniranje RFID značke Tako pridobljeni podatki omogočajo takojšnjo verifikacijo o ustreznosti predmeta po odpošiljanju.. 26.
(40) 3.5.1 Prednosti v proizvodnem procesu. Trg FMCG (Hitro potujoče potrošniške dobrine) je eden izmed najhitreje rastočih in premikajočih se trgov na svetu. Že v proizvodnem procesu morajo biti produkti prešteti velikokrat. Normalno se to izvaja ročno, ampak z vpeljavo RFID sistema lahko ta proces avtomatiziramo in bistveno pohitrimo. Za proizvajalce se to neposredno prenese v stroške, povezane z delovno silo, saj se lahko časovno zahtevne naloge opravijo v krajšem času z večjo natančnostjo [14]. Proizvajalci lahko prav tako koristijo višjo stopnjo podatkov, saj lahko RFID značke vsebujejo več kot samo identifikacijske podatke v primerjavi s črtno kodo. Ti podatki se lahko uporabijo za optimizacijo poslovnih procesov [14]. RFID v proizvodnem procesu pomeni: -. manj ročnega dela,. -. manj stroškov,. -. povečana sledljivost proizvodov,. -. izboljšano planiranje,. -. manjša zaloga.. 3.5.2 Prednosti pri skladiščenju. Sledenje velikemu število produktov je lahko zelo zapleten, časovno in delovno zahteven proces. Implementacija RFID izboljša management informacij o produktih in teku produktov znotraj skladišča. Vsak proizvod je opremljen z RFID značko in vsi podatki se shranijo v skladiščno podatkovno bazo. Ko se produkti premikajo v in iz skladišča, RFID čitalci to zaznajo in informacijo pošljejo v skladiščni programski sistem. To pomaga upravljalnemu centru boljši pregled nad produkti, ki prispejo in zapustijo skladišče [14].. 27.
(41) Z vsemi temi pridobljenimi podatki lahko drugi ključni sistemi operirajo in tako imajo ključno vlogo pri skladiščnem poslovanju. Produkti se lažje locirajo, spremlja se zaloga v skladišču in hkrati se vsi ti podatki shranjujejo v skladiščno podatkovno bazo [14]. RFID v skladiščnem procesu ponuja: -. dostopnost do točnih podatkov v realnem času,. -. hitro lociranje produktov,. -. možnost evidentiranja izgub,. -. zmožnost strateškega planiranja lokacije produkta [14].. 3.6 Strošek uvedbe RFID sistema v skladiščno poslovanje. Vsaka uvedba novega sistema podjetju pomeni strošek oziroma začetno investicijo. Lastnike in direktorje zanima, v kolikem času se jim bo investicija povrnila in kaj ter koliko jim bo sistem na dolgo časovno obdobje prinesel. Stroški vzpostavitve RFID sistema za avtomatizacijo skladišča so v veliki večini odvisni ravno od velikosti skladišča. Večje kot je skladišče, več čitalcev in posledično anten bo potrebnih za zajem celotnega prostora. Cena je odvisna tudi od stopnje pridobivanja podatkov. Cena je prav tako odvisna od postavitve skladišča, saj je RFID signal občutljiv na tekočino in vodo. Več kot je kovinskih struktur, več anten je potrebnih za 100% pokritost skladišča. V tabeli 3.1 je prikazan začetni strošek vzpostavitve RFID sistema za skladišče velikosti 60m2. Različno število artiklov v skladišču iste velikosti nima velikega vpliva na končno ceno. Potrebno je dokupiti le RFID značke. Komponenta. Vrsta opreme. Oprema. sistema RFID čitalniki. RFID antene. Količina. Cena. [kos], [m] opreme Stacionarni RFID čitalnik. Motorola FX9500. 1. 1800€. Namizni RFID čitalnik. Motorola DS9808. 1. 450€. NFC čitalnik kartic. KKmoon ACR122U. 1. 40€. Antena čitalnika. Zebra AN480. 4. 880€. 28.
(42) RFID značke. UHF značka. Alien UHF. Identifikacijska. značka RFID ID značka. 2000. 400€. 20. 12€. zaposlenega Kabli. Programska. UTP Kabel. Cat.5e trdo žilni. 50m. 20€. Antenski kabel. RFID antenski kabel. 60m. 540€. 1. 3000€. Skladiščni RFID sistem. oprema Postavitev. in /. /. 8 ur * 400€. konfiguracija. 50€ Skupaj. 7542€. Tabela 3.1 Prikaz stroškov uvedbe RFID sistema Na sliki 3.5 je razvidna predvidena rast cene glede na velikost skladišča. Predvideno število artiklov v skladišču narašča linearno z velikostjo. Na vsakih 60m2 je povprečno lahko 2000 izdelkov. Na grafu sta prav tako razvidna dva različna trenda naraščanja cene. Večji narastek v ceni se zgodi na vsakih 8 anten v skladišču, saj se lahko na izbrani čitalnik poveže do 8 anten. To pomeni, da je na vsakih 180m2 skladiščnega prostora potreben en RFID čitalnik. Moramo pa se zavedati, da se lahko število anten, ki so potrebne za 100% pokritost skladišča, hitro spremeni, glede na materiale, ki so prisotni v skladišču.. Strošek vpeljave RFID sistema v skladišče 23000 21000. CENA [€]. 19000 17000 15000 13000 11000 9000 7000 5000 60. 120. 180. 240. 300. 360. 420. 480. 540. 600. VELIKOST SKLADIŠČA [M2] Slika 3.5 Prikaz stroškov uvedbe RFID sistema 29.
(43) 4 NAČRT IN ZASNOVA APLIKACIJE ZA OPTIMIZACIJO IN. AVTOMATIZACIJO SKLADIŠČNEGA POSLOVANJA 4.1 Zasnova. Cilj diplomske naloge je izdelava prototipa namizne aplikacije za operacijski sistem Windows, za integracijo RFID sistema v skladiščno poslovanje. Ideja aplikacije je prikazati povezovanje značk z izdelki, njihovo postavitev v skladišču in upravljanje s pridobljenimi podatki. Zgradbo aplikacije smo si zamislili kot začetni prikaz enostavnega CMS sistema. Ta bi vseboval seznam za prikaz izdelkov za različne namene. Na desni strani okna bi bilo polje, ki bi služilo za management podatkov. Vsebovalo bo kontrole za različne funkcije kot so upravljanje inventure, dostop v skladišče, pregled dostopa, upravljanje z izdelki, zaposlenimi in RFID čitalnikom. Pri razvoju namizne aplikacije bomo uporabili razvojno okolje Visual Studio 2015. To je Microsoftovo integrirano razvojno orodje, ki je uradna platforma za razvoj, le teh aplikacij. Pred začetkom implementacije sistema je bilo potrebno izbrati eno izmed tehnologij za izdelavo namiznih aplikacij. Tehnologija, ki je bila uporabljena za razvoj, se imenuje WPF (Windows Presentation Fundation) oziroma Windows Presentation Fundation. To je naslednik zelo popularne Windows Forms platforme. WPF vključuje oblikovalni jezik XAML, katerega bomo uporabili za oblikovanje namizne aplikacije. Prav tako bomo uporabili funkcionalnosti WPF tehnologije, ki se imenuje »Databinding« za lažje in bolj pregledno prikazovanje podatkov iz podatkovne baze. Za shranjevanje podatkov smo želeli uporabiti Microsoftovo podatkovno bazo MSSQL (Microsoft SQL), vendar smo zaradi težav s kompatibilnostjo, kasneje opisana v točki 5.2.2, uporabili MYSQL podatkovno bazo. Za povezavo do RFID čitalnika bomo namestili EMDK () vmesnik za .NET verzije 2.09. in uporabili zbirko knjižnic (Symbol.dll). RFID čitalnik, uporabljen za realizacijo prototipa. 30.
(44) skladiščnega sistema, je Motorolin FX9500, čitalnik priključen na Zebra AN440 in AN480 krožno polarizirane antene standarda UHF Gen2.. 4.1.1 ER model podatkovne baze. Slika 4.1 ER model podatkovne baze. 4.1.2 Diagram primerov uporabe. Slika 4.2 Diagram primerov uporabe 31.
(45) 4.2 Glavne funkcionalnosti. 4.2.1 Inventura. Izvedba avtomatske inventure uporabniku ponuja pregled stanja izdelkov v skladišču. Potencialna podjetja lahko izboljšajo učinkovitost poslovanja, zmanjšajo zalogo, naredijo natančnejše analize in prav tako prihranijo, saj lahko zmanjšajo število potrebnih ur dela za pregled, štetje in popis vseh izdelkov v skladišču.. 4.2.2 Redno spremljanje zaloge. Da lahko zagotovimo 100 odstotno pravilnost prikazanih podatkov, sistem beleži kakršne koli spremembe stanja, ki so posledica nedelovanje značk in težave pri branju velikega števila značk na majhnem prostoru. Če je v danem trenutku ugotovljena sprememba v stanju zaloge, pa sta možna dva scenarija: -. Zaloga se brez vstopa osebe ne more spremeniti, kar pomeni, da ena ali več značk ne deluje ali so neodzivne. V tem primeru sistem obvesti odgovornega o napaki oziroma potencialni zlorabi vstopa v skladišče.. -. Zaloga se je ob vstopu osebe spremenila. Sistem čaka, da se izdelek razknjiži na delovni nalog, izdajnico, račun…. Časovni interval je odvisen od pogostosti vstopa v skladišče in je uporabniško nastavljiv.. 4.2.3 Dostop do skladišča in sprememba v stanju izdelkov. Uporabniku omogoča vpogled v gibanje materiala, povezanega z osebo, ki je bila v tem času v skladišču. Ta funkcionalnost je ključnega pomena za preprečevanje kraje izdelkov, saj se je iz prakse izkazalo, da samo opremljanje predmetov z RFID značkami ni dovolj za. 32.
(46) zagotavljanje avtomatizacije skladišča. Dokler se izdelki v in izven skladišča ne prenašajo samodejno, govorimo o človeškem faktorju.. 4.2.4 Obveščanje o dosegu minimalne zaloge. Moderni podjetniški in predvsem skladiščni informacijski sistemi strmijo k avtomatizaciji enostavnih, vendar človeško dolgotrajnih procesov. Eden izmed teh procesov je avtomatsko naročanje. Informacijski procesi so v podjetju zastavljeni in nakazujejo, da se mora ob dosegu minimalne zaloge določenega artikla sprožiti naslednji proces, proces naročanja. Program v povezavi z rednim beleženjem stanja v skladišču ugotavlja doseg minimalne zaloge. Ob vsakem skeniranju preveri minimalno zalogo izbranega programa. Ob dosegu prednastavljene minimalne zaloge izdelka, o tem obvesti odgovorno osebo ali sam izvede naročilo izdelkov.. 4.2.5 Povezava z ostalimi sistemi podjetja. Sistem omogoča izvoze stanja, zaloge, dostopa, ipd. skladišča. Omogočen je izvoz v Excel in XML format.. 4.3 Uporabljena programska orodja. 4.3.1 Visual Studio 2015. Visual Studio 2015 je integrirano razvojno okolje podjetja Microsoft. Uporablja se za razvoj namiznih aplikacij za Microsoft Windows operacijski sistem, prav tako pa tudi za razvoj spletnih strani, spletnih aplikacij, spletnih servisov in mobilnih aplikacij. Vključuje 33.
(47) tehnologije, kot so Windows API, Windows Forms, WPF, WCF (Windows Communication Fundation), ASP.NET, Windows Store in Microsoft Silverlight [15]. Visual Studio vključuje 36 različnih programskih jezikov. Nekateri od teh so C, C++, C#, VB.NET (Visual Basic .NET), F# in TypeScript. Podpira tudi druge jeziko, kot so Python, Ruby ,Node.js, XML (eXtensible markup language), HTML (jezik za označevanje nadbesedila), JavaScript in CSS (kaskadne stilske podobe) [15].. 4.3.2 Phpmyadmin. Phpmyadmin je brezplačno programsko orodje napisano v jeziku PHP. Namenjeno je upravljanju z MySQL bazo preko spletnega brskalnika, saj podpira široko paleto operacij. Pogosto uporabljene funkcije, kot so upravljanje podatkovnih baz, tabel, indeksov, povezav in uporabniških nastavitev, kot tudi klasični prikaz in vstavljanje, se lahko izvajajo preko uporabniškega vmesnika. Ponuja tudi možnost neposrednega izvajanja SQL (strukturni povpraševalni jezik) ukazov [16].. Slika 4.3 Prikaz vmesnika phpmyadmin 34.
(48) 5 IMPLEMENTACIJA APLIKACIJE ZA OPTIMIZACIJO IN. AVTOMATIZACIJO SKLADIŠČNEGA POSLOVANJA 5.1 Uporabljene tehnologije. 5.1.1 C#. C# je multi-paradigemski programski jezik, ki obsega deklaracijo, funkcijsko, generično, komponentno orientirano in objektno orientirano programiranje različnih vrst aplikacij v .NET okolju. Pri skladnji se zgleduje po raznih programskih jezikih, kot so C, C++ in Java. C# je zasnovan z namenom uporabiti najboljše značilnosti in popraviti pomanjkljivosti, ki so se pokazale v razvoju zgoraj omenjenih jezikov [17].. 5.1.2 XAML. XAML je označevalni jezik, ki temelji na XML (izvorna koda 5.1) in so ga razvili pri Microsoftu. XAML se uporablja za vizualno prezentacijo aplikacije, podobno kot se HTML uporablja za gradnjo in prikaz spletnih strani. Mogoče ga je razviti v programu Microsoft Expression Blend ali neposredno v Visual Studiu. Oba programa prav tako omogočata pisanje XAML kode ročno ali s pomočjo vizualnega orodja Design Expression Blend [18].. 35.
(49) <Window x:Class="DiplomaPresentation.MainWindow" xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation" xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml" Title="Window with Button" Height="100" Width="250"> <Grid Height="69" VerticalAlignment="Top"> <!-- Add button to window --> <Button x:Name="buttonClickMe" Content="Click me!" Margin="83,22,83,22" Width="76" Height="25" Click="buttonClickMe_Click"/> </Grid> </Window>. Izvorna koda 5.1 Prikaz XAML sintakse. XAML se ob izvozu dokumenta iz Expression Blenda shrani v *.xaml datoteko. V praksi se .xaml in .cs datoteki poimenujeta enako, npr. Window.xaml in Window.cs, kar pomeni, da se na tak način povežeta. V XAMLU postavljenim elementom dodamo unikatne nazive, npr. »btnStartRead«, preko katerih lahko nato iz C# kode v ozadju dostopamo in manipuliramo z omenjenimi elementi [18].. 5.1.3 Windows Presentation Fundation. Windows Presentation Fundation je najnovejši sistem za ustvarjanje namiznih aplikacij z najsodobnejšim uporabniškim vmesnikom, ki prinaša izjemno uporabniško izkušnjo. WPF je vključen v .NET Framework, kar pomeni, da lahko razvijalci izkoristijo in vključujejo ostale elemente že obstoječih .NET knjižnic. Jedro WPF temelji na neodvisni ločljivosti in vektorsko zasnovanim upravljanjem, ki za delovanje izkorišča moderno grafično strojno opremo. WPF razširja jedro s celotnim nizom novih funkcij za razvoj aplikacij, ki vključujejo: -. Extensible Application Markup Language (XAML),. -. 2D in 3D grafiko,. -. nove animacije, sloge in tipografijo,. -. medije in dokumente [19].. 36.
(50) Ena izmed večjih očitnih novosti in prednosti WPF-ja je, da lahko implementacija aplikacije poteka v C# kot prav tako v označevalnem jeziku XAML. XAML je namenjen implementaciji vizualnega dela, C# v ozadju pa skrbi za logiko in delovanje aplikacije. Le ta razdvojitev izgleda in logike prinaša naslednje prednosti: -. razvijalski in vzdrževalni stroški se zmanjšajo, saj sta kodi, ki definirata izgled in logiko aplikacije, ločeni,. -. razvoj postane mnogo učinkovitejši, saj lahko dizajnerji ustvarjajo in razvijajo izgled aplikacije istočasno, kot programerji implementirajo logiko in obnašanje aplikacije,. -. razna oblikovalska orodja se lahko uporabijo za implementacijo oblikovnega dela, za izpolnjevanje zahtev programerjev, ki skrbijo za razvoj aplikacije,. -. globalizacija in lokalizacija WPF aplikacij je zelo poenostavljena [19].. Slika 5.1 Windows Presentation Fundation. 5.1.4 MySQL. MySQL je celovit sistem upravljanje podatkovnih baz. Odprtokodna zastonjska rešitev je razvita v C in C++ ter je združljiva z vsemi glavnimi operacijskimi sistemi. Uporablja standardno SQL sintakso in deluje v povezavi z mnogimi programskimi jeziki, kot so PHP, PERL, C, C++, C#, JAVA, Node.js, … MySQL se lahko uporablja za veliko število raznih aplikacij, saj zmore 50 milijonov vrstic na tabelo in teoretično velikost podatkovne baze 8TB, a največkrat se uporablja za spletno orientirane aplikacije [20].. 37.
(51) Slika 5.2 MySQL. 5.2 Prototip programa. Implementacijo prototipa smo začeli s kreiranjem novega projekta v Visual Studio. V procesu ustvarjanja projekta se ustvari prvo privzeto navigacijsko okno. Sestavljeno je iz dveh delov. XAML datoteka za dizajn in postavitev grafičnih elementov in .cs datoteka, ki vsebuje C# kodo, ki bo upravljala s postavljenimi elementi.. 5.2.1 Oblikovanje grafičnega vmesnika. Grafični vmesnik smo oblikovali na način, da ima uporabnik na levi strani vedno pregled nad zalogo oz. stanjem v skladišču, vse uporabniške funkcije pa se nahajajo na desni strani. Pod njim je pomožen seznam za prikaz različnih informacij (informacije o zaposlenih, dostop zaposlenih v skladišče) (slika 5.3). Uporabniške funkcije zajemajo jezičke urejanje zaposlenih, dodajanje izdelkov, upravljanje z RFID čitalcem in glavni jeziček, opravila. 38.
(52) Slika 5.3 Grafični vmesnik Zaradi sledenju smernicam prijetne uporabniške izkušnje smo za prikaz informacij uporabili različne barve, ki označujejo razne statuse. Postavitev gumbov, vnosnih polj, seznamov, napisov je poenoteno in zastavljeno na nivoju celotnega programa. Klasična gumba, kot sta »Shrani« in »Prekliči«, sta zmeraj postavljena na desno stran, za ostale pa je definiran standardni zamik. Prav tako imajo vsi enovrstični elementi zastavljeno višino 26px, kot je razvidno na sliki 5.4.. Slika 5.4 Postavitev elementov. 39.
(53) 5.2.2 Povezava s podatkovno bazo. Zaradi namena in funkcionalnosti potrebuje aplikacija podatkovno bazo. V zasnovi aplikacije je bila načrtovana uporaba MSSQL podatkovne baze. Kasneje se je izkazalo, da zaradi znižanja .NET Framework različice na 3.5. ni mogoče uporabiti EntityFramework ali Dapper tehnologije za povezavo s podatkovno bazo, saj z različico 3.5 nista kompatibilna. Zato smo uporabili MySQL verzije 5.5.54, nameščene na operacijskem sistemu Debian (slika 5.5).. Slika 5.5 Podatkovna baza Za dostop do podatkovne baze smo morali namestiti ADO.NET gonilnik, ki vsebuje ustrezne knjižnice za dostop do MySQL podatkovnih baz. Uporabili smo MySql.Data.dll knjižnico.. 40.
(54) Ob povezavi na podatkovno bazo je potrebno v C# vnesti naslednje podatke: naslov strežnika, ime baze, uporabniško ime in geslo (izvorna koda 5.2). V primeru pravilno vnesenih podatkov se vzpostavi in odpre povezava. private void Initialize() { server = "10.100.*.*"; database = "RFIDDiploma"; uid = "***"; password = "*********************"; string connectionString; connectionString = "SERVER=" + server + ";" + "DATABASE=" + database + ";" + "UID=" + uid + ";" + "PASSWORD=" + password + ";"; connection = new MySqlConnection(connectionString); }. Izvorna koda 5.2 Povezava na MySQL podatkovno bazo Sedaj lahko pričnemo upravljati s podatkovno bazo. Z uporabljeno knjižnico moramo vsa povpraševanja napisati ročno (izvorna koda 5.3), kar pomeni, da SQL stavke samo prenesemo v C# kodo. string query = "SELECT pt.id, p.name, pt.status FROM product_tag pt, product p where pt.fk_product = p.id AND pt.tag_id = '" + tag + "'"; MySqlCommand cmd = new MySqlCommand(query, db.connection); MySqlDataReader dataReader = cmd.ExecuteReader(); Product prod = new Product(); while (dataReader.Read()) { prod.id = Convert.ToInt32(dataReader["id"] + ""); prod.name = dataReader["name"] + ""; prod.status = Convert.ToInt32(dataReader["status"] + ""); prod.tagId = tag; listProduct.Add(prod); prod = new Product(); }. Izvorna koda 5.3 Pridobivanje podatkov iz podatkovne baze Ob proženju moramo biti pozorni na metodo, ki jo želimo, saj različni rezultati zahtevajo različne metode. V naši aplikaciji uporabljamo tri: -. ExecuteReader vrne objekt, ki je primeren za branje celotnega rezultata, vrstico po vrstico (primeren pri poizvedbi, ki vrne eno ali več vrstic).. 41.
(55) -. ExecuteScaler po proženju vrne samo eno vrednost (primeren za ugotavljanje največje vrednosti v stolpcu, štetje vrstic, …).. -. ExecuteNonQuery po proženju ukaza ne pričakuje rezultata, zazna pa število vrstic, na katere je poizvedba vplivala (primerno za vstavljanje, in brisanje).. 5.2.3 Dostop do RFID čitalnika. Pred začetkom uporabe čitalnika v programu mu je potrebno nastaviti statični IP (internetni protokol) naslov. To storimo za zagotavljanje lažje povezljivosti, saj čitalnik ob vsakem zagonu dobi isti IP naslov, na katerega se program poveže. Uporabili smo MikroTik RB750 usmerjevalnik, kjer smo v nastavitvah DHCP (omrežni protokol za dinamično nastavitev gostitelja) strežnika čitalniku nastavili IP naslov 192.168.88.10 (slika 5.6).. Slika 5.6 Nastavitev statičnega IP naslova Z uporabo Motorola RFID čitalnika, ki ga proizvaja podjetje Zebra, smo za vzpostavitev povezave med čitalnikom in aplikacijo morali namestiti EMDK vmesnik za .NET verzije 2.09. EMDK je zbirka knjižnic (Symbol.dll), ki vsebuje osnovne funkcije in metode za dostop do skupnih funkcij operacijskega sistema, atributov, ki lahko pridobijo runtime podatke o raznih lastnostih in izjeme v izvajanju kode. S pomočjo Symbol.RFID2 knjižnic smo lahko manipulirali z omenjenim čitalnikom. 42.
(56) Pred uporabo čitalnika se je na le tega potrebno povezati. Za povezavo so potrebni le IP naslov, vrata, na katerem komunicira in maksimalni čas za poskus povezave. Izvorna koda 5.4 se izvede v konstruktorju pojavnega okna, kar pomeni, da se to izvede kot prvo v življenjskem ciklu aplikacije. //Connect RFID reader string host_name = "192.168.88.10"; rfidReader = new RFIDReader(host_name, 0, 3000); rfidReader.Connect();. Izvorna koda 5.4 Povezava s RFID čitalnikom V sami aplikaciji smo uporabniku omogočili prekinitev in vzpostavitev nove povezave s čitalnikom. Ob vpisu novega IP naslova se lahko med samim delovanjem aplikacije zamenja uporabljen RFID čitalnik (slika 5.7).. Slika 5.7 Povezava z RFID čitalnikom. 5.2.4 Branje RFID značk. Ob uspešni povezavi na RFID čitalnik, ki je opisana v točki 6.1.2, je potrebno nekaj vrstic kode za pridobivanje podatkov (izvorna koda 5.5). Ker za namene aplikacije ob branju potrebujemo samo ID značke, aplikacija prebrane ID-je shrani v seznam, katerega se kasneje uporablja za različne operacije.. 43.
(57) List<string> rfidIDs = new List<string>(); //Function to invoke tag read private void readTags() { this.Cursor = Cursors.Wait; rfidIDs.Clear(); rfidReader.Events.ReadNotify += new Events.ReadNotifyHandler(Events_ReadNotify); rfidReader.Actions.Inventory.Perform(); Thread.Sleep(5000); rfidReader.Actions.Inventory.Stop(); rfidReader.Events.ReadNotify -= new Events.ReadNotifyHandler(Events_ReadNotify); this.Cursor = Cursors.Arrow; } //Read labels - intended for reading more than one tag private void Events_ReadNotify(object sender, Events.ReadEventArgs e) { string tag = e.ReadEventData.TagData.TagID; if (rfidIDs.IndexOf(tag) == -1) { rfidIDs.Add(tag); } }. Izvorna koda 5.5 Branje značk. 5.2.5 Dodajanje izdelka v skladišče. Preden smo lahko začeli z upravljanjem podatkov o izdelkih in pripadajočih značkah, smo implementirali dodajanje izdelkov. Dodajanje izdelkov potek izven skladišča na določeni delovni postaji, ki je opremljena z namiznim RFID čitalnikom. Značke se ena za drugo skenirajo in dodajajo na izdelke. Za vsak izdelek je potrebno vnesi njegove podatke, kot so naziv, velikost, ID značke in podatki o shranjevanju (lomljivo, potreba po hlajenju, …) (slika 5.8). Po izpolnitvi vseh podatkov se izdelek v bazo shrani s stanjem »V skladišču«.. 44.
Related documents